九、结构体共用体枚举

【1】结构体

1.概念：

由用户自定义的一种构造类型，用于描述一个复杂事物，表示多种不同类型数据的集合。

2.定义格式：

struct 结构体名
{
数据类型成员1;
数据类型成员2;
…
数据类型成员n;
};

3.结构体类型大小

1）字节对齐原则

选取结构体成员中最大的类型跟value（4字节）比较，按字节数小的为标准开辟空间。

2）节省空间原则

在保证数据不被破坏的前提下，尽可能向上压缩空间。

3）特殊情况：

四字节内部对齐原则

 struct num{char a;short b;  //4char c;   //4int d;    //4};

sizeof(struct num) = 12

【2】结构体变量

1.概念：

通过结构体类型定义的变量称为结构体变量。

2.定义方式：

[存储类型] [结构体类型] 变量名;

1）先定义结构体，再通过结构体类型定义结构体变量。

     struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格};struct phone ph1;

2）定义结构体的同时定义结构体变量。

   struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph2,ph3;

3）缺省结构体类型名定义结构体变量。

   struct {int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph1,ph2,ph3;

//注： 1.缺省结构体名定义变量时，只能在定义结构体的同时将所需变量定义好，
后续无法再通过struct 结构体名去定义结构体变量了。
2.一般用于结构体嵌套时，通常省略内层的结构体名。

3.结构体变量初始化

1）先定义结构体，再通过结构体类型定义结构体变量，定义变量的同时进行初始化。

  struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格};

struct phone ph1 = {1001,“华为”,“P50 Pocket”,“骁龙888 4G”,10988};

2）定义结构体的同时定义结构体变量，同时对结构体变量进行初始化。

 struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph2,ph3;

3）定义结构体变量时未初始化，后面再逐个成员赋值。

通过结构体变量名访问成员的形式：
通过 . 进行访问：结构体变量名.成员

  struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph3;ph3.id = 1003;strcpy(ph3.brand,"Apple");strcpy(ph3.mod,"iPhone13 pro max");strcpy(ph3.cpu,"A15");ph3.price = 998;

4.给结构体类型起别名

typedef 原类型名自定义名;

  typedef struct {int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}PH;    PH ph1;typedef struct {char name[5]; int  id;struct{float Chinese;float Math;           float English;}s;}STU;STU student_1;strcpy(student_1.name,"陈剑");student_1.id = 2003101;student_1.s.Chinese = 60.5;

作业1：计算结构体大小（文档）
作业2：预习结构体数组。
从终端录入手机信息，写一个函数，该函数参数是结构体数组，
按照手机价格从低到高顺序输出手机信息。

【3】结构体数组

1.概念：

用于存放结构体变量的数组，结构体数组中存放的元素都是结构体类型的。

2.定义方式：

1）先定义结构体类型，再通过结构体类型定义结构体数组。

      struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格};

struct phone ph_arr2[5];

2）定义结构体的同时定义结构体数组。

  struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph_arr[5];

3.结构体数组初始化

1）先定义结构体类型，再通过结构体类型定义结构体数组，同时对结构体数组进行初始化。

struct phone ph_arr2[5] = {{1001,“华为”,“P50”,“骁龙888”,10499},{1001,“华为”,“P50”,“骁龙888”,10499}};

2）定义结构体的同时定义结构体数组，同时对结构体数组进行初始化。

  struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph_arr[5] = {{1001,"华为","P50","骁龙888",10499},{1001,"华为","P50","骁龙888",10499}};

3）定5义结构体数组时未初始化，之后再对数组中的元素成员分别赋值。

  ph_arr[0].id = 1002;strcpy(ph_arr[0].brand,"小米");

4.结构体数组的输入输出

  struct phone ph_arr[5] = {0};scanf("%d",&ph_arr[0].id);通过循环进行优化：for(int i=0;i<5;i++){scanf("%d %s %s %s %f",&ph_arr[i].id,ph_arr[i].brand,ph_arr[i].mod,ph_arr[i].cpu,&ph_arr[i].price);}

【4】结构体指针

1. 概念：

指向结构体变量的指针称为结构体指针

2.定义格式：

struct 结构体名 *结构体指针名;
应用：

   struct phone{int id;         //编号char brand[10]; //品牌char mod[20];   //型号char cpu[20];   //处理器float price;    //价格}ph_arr[5];struct phone *p = ph_arr;访问形式：(*p).id = 1001;p->id = 1001;

练习：打印功能选项，由用户进行功能选择，
例如：输入1，进行手机信息录入。
输入2，进行手机信息打印。
输入6，退出系统。

【5】共用体

1. 概念：

不同数据类型的数据使用共同的存储区域，这种数据构造类型称为共用体，又称联合体。

2. 定义格式：

union 共用体名
{
成员列表；
}；
例如：

  union data{char  cval;int   ival;float fval;};

3.共用体类型变量定义：

（1）先定义共用体类型，后定义变量。

    union data{char  cval;int   ival;float fval;};union data a,b,c;

（2）定义共用体类型的同时定义变量。

    union data{char  cval;int   ival;float fval;}a,b,c;如果不再定义新的变量，也可以将共用体的名字省略:union{char  cval;int   ival;float fval;}a,b,c;

4.共用体大小计算:

结构体占用内存大于等于所有成员占用内存的总和，因为成员之间可能存在空隙，而共用体占用的内存空间，等于最大的成员变量占用的内存。
共用体采用了内存覆盖技术，同一时刻只能保存一个成员的值，如果对新的成员赋值，会覆盖掉原有的成员数据。
比如：共用体data里占用内存最大的是int类型数据，占用4个字节，那么共用体data占用的内存大小为4。


union test
{char s[20];int b;double c;
}a;
sizeof(a) = 20;通过共用体验证大小端：
#include<stdio.h>
union test
{char a;int b;
}num;
int main(int argc, const char *argv[])
{num.b = 0x12345678;printf("%#x\n",num.a);    return 0;
}

【5】枚举：

1.定义:

只能取预先定义值的数据类型是枚举类型。

2.格式:

enum 枚举类型名
{
枚举元素列表
};
例如：列出一个星期有几天：
enum week
{
Mon, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun
};
可以看到，我们仅仅给出了名字，却没有给出名字对应的值，
因为枚举值默认从0开始，往后逐个加1，也就是说，week 中的 Mon、Tues … Sun
对应的值分别为 0、1 … 6。

我们也可以给每个名字都指定一个值：

   enum week{ Mon = 1, Tues = 2, Wed = 3, Thurs = 4, Fri = 5, Sat = 6, Sun = 7 };由于枚举类型值逐个递增1，我们也可以只给第一个名字指定一个值：enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun };

说明: 1）枚举类型是一种类型，通过它可以定义枚举变量
enum week a,b,c;
2）可以将列表里的值赋给枚举变量
enum week a = Mon, b = Web, c = Sat;
3）枚举列表中的Mon、Tues、Wed这些标识符的作用范围是全局的（严格来说是 main() 函数内部）
不能再定义与他们名字相同的变量。
4）Mon、Tues、Wed等都是常量，不能再次赋值，只能将他们赋给其他变量。
示例：判断用户输入的是星期几。

#include <stdio.h>int main(){enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun } day;scanf("%d", &day);switch(day){case Mon: puts("Monday"); break;case Tues: puts("Tuesday"); break;case Wed: puts("Wednesday"); break;case Thurs: puts("Thursday"); break;case Fri: puts("Friday"); break;case Sat: puts("Saturday"); break;case Sun: puts("Sunday"); break;default: puts("Error!");}   return 0;}